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Compensación del crecimiento térmico para la alineación de ejes
Calcule el crecimiento vertical de la línea central debido a la expansión térmica de las máquinas motrices y accionadas. Determine el objetivo de predesplazamiento de alineación en frío para lograr la alineación a temperatura de operación.
Resultados
Fórmula de crecimiento térmico
Cuando una máquina se calienta, su bastidor se expande verticalmente, elevando la línea central del eje:
- H — altura del pie a la línea central (mm)
- α — coeficiente de expansión térmica (×10⁻⁶ /°C)
- Ten — temperatura de funcionamiento (°C)
- Tamb — temperatura ambiente (°C)
Valores CTE del material
| Material | α (×10⁻⁶ /°C) |
|---|---|
| Acero carbono | 12.0 |
| Hierro fundido | 10.5 |
| Acero inoxidable (304/316) | 16.0 |
| Aluminio | 23.0 |
Temperaturas típicas de funcionamiento
| Tipo de máquina | Temperatura típica de la carcasa (°C) |
|---|---|
| Motor eléctrico | 60 - 90 |
| Bomba centrífuga (agua fría) | 40 - 70 |
| Turbina de vapor | 80 - 200 |
| Caja de cambios | 50 - 80 |
| Compresor | 60 - 120 |
Ejemplo práctico
Dada: Ambiente = 20°C
Motor: H = 200 mm, Acero (α = 12×10⁻⁶), Ten = 80 °C
Bomba: H = 250 mm, Acero (α = 12×10⁻⁶), Ten = 60 °C
ΔHmotor = 200 × 12 × 10⁻⁶ × (80 − 20) = 0,144 mm
ΔHbomba = 250 × 12 × 10⁻⁶ × (60 − 20) = 0,120 mm
Diferencia = 0,144 − 0,120 = 0,024 mm
El motor crece más → configurar motor 0,024 mm BAJO Durante la alineación en frío.
💡 Consejo: La máquina que crece más debe configurarse en BAJO en la alineación en frío. Cuando ambas se calientan, el crecimiento diferencial las alinea.
⚠️ Nota: Este cálculo asume una expansión térmica uniforme del bastidor de la máquina. En la práctica, los gradientes térmicos, la deformación de las tuberías y los efectos de la cimentación pueden causar movimientos adicionales. Siempre que sea posible, verifique la alineación con una prueba en caliente.
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Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
